Пожалуй, атомные электростанции остаются наиболее спорным видом энергетики. Какие-то страны от них окончательно отказываются. Например, так сделала Германия после аварии, произошедшей в марте 2011 года на японской АЭС «Фукусима-1». Какие-то, как Франция, делают ставку именно на этот вид энергетики. Россия, несмотря на гигантские запасы углеводородного сырья, тоже продолжает развивать атомную энергетику. И именно в этой отрасли научное сопровождение становится ключевым. Ушедший год традиционно завершился вручением правительственных наград.
Премию Правительства Российской Федерации в области науки и техники «за создание и развитие научных основ теплогидравлики реакторных установок нового поколения» получил ряд сотрудников
– Дмитрий Маркович, расскажите, что в данном случае скрывается за сухой формулировкой «научные основы»?
– Это закономерный итог двадцатилетней работы, простите за некоторый пафос. Главное – удалось наладить конструктивный диалог и совместные исследования с таким мощным партнером, как Росатом. Россия ресурсами богата, от этого никуда не деться, и доминирует, конечно, тепловая энергетика. Но и атомная отрасль занимает достойное место в энергетическом балансе, государство это направление интенсивно поддерживает. На повестке дня и создание новых типов реакторов, и совершенствование существующих. Кстати, Государственная премия Российской Федерации в области науки и техники вручена в июне 2024 года за разработку замкнутого ядерного цикла и проект «Прорыв» члену-корреспонденту РАН Михаилу Ковальчуку и представителям Росатома докторам технических наук Евгению Адамову и Владимиру Асмолову. И хотя у проекта «Прорыв» есть критики, за ним будущее. Причина не только в том, что снимаются ограничения по урановому топливу, – запасов урана-238 хватит на несколько сотен лет. Новое серьезное направление по созданию ядерных реакторов на быстрых нейтронах с использованием жидкометаллических теплоносителей выступает драйвером многих современных технологий, прежде всего в материаловедении. В работах по моделированию и оптимизации тепловых процессов в таких реакторах наш институт тоже принимает активное участие. Но правительственную премию мы получили за цикл работ, связанных с теплогидравликой традиционных атомных энергетических установок. Здесь теплофизические процессы играют ключевую роль, и благодаря серьезным фундаментальным исследованиям мы смогли найти пути интенсификации процессов теплосъема. Эти «маленькие хитрости» привели к заметному повышению эффективности традиционных реакторов на ряде энергоблоков. Важной частью работы стали исследования, направленные на повышение безопасности атомных станций, верификацию теплогидравлических кодов на современной экспериментальной базе ИТ СО РАН. За всеми этими значимыми практическими результатами, как и требуют критерии для премий правительства, стоит серьезная наука – статьи, монографии, патенты. В список 10 лауреатов премии вошли далеко не все ученые, внесшие реальный вклад. Фактически за каждым награжденным – целый коллектив. Для нашего института такая высокая оценка достижений – серьезный повод для гордости. Хотя нам грех жаловаться – на счету ИТ СО РАН немало премий и правительственных наград. Это дает основания полагать, что мы не зря существуем.
С акцентом на технологии.
– Заметный экономический эффект как результат оптимизации работы реакторных установок – важное достижение. Не секрет, что в России есть существенный разрыв между фундаментальными исследованиями и технологиями. Какую экосистему, на ваш взгляд, нужно создать в академическом институте, чтобы поставить подобные достижения, что называется, на поток?
– В этой части у нас есть совершенно конкретные планы: создать в институте серьезный прикладной научно-инжиниринговый центр, причем на принципах государственно-частного партнерства. Этот центр должен работать на стыке фундаментальных исследований и прикладных задач, которые ставят компании. В институте выстроены очень тесные взаимоотношения с индустриальными партнерами по большому количеству направлений. Прежде всего следует назвать Росатом и Объединенную двигателестроительную корпорацию (ОДК). С ОДК мы ведем совместные работы по изучению процессов в газотурбинных двигателях и установках, эта область особенно важна для страны – надо реализовывать импортозамещение. Но институту 67 лет, многие установки служат уже десятилетия. В последние годы мы провели существенную модернизацию оборудования, но оно предназначено в основном для фундаментальных исследований. А индустриальные партнеры ставят иные задачи. Например, ОДК сейчас заинтересована в изучении процессов и отработке технологий применения водородсодержащих топлив. Здесь нужны и новая наука, и иное моделирование, а для экспериментов – другая инфраструктура, специальные стенды с соответствующими системами диагностики и безопасности. Мы рассчитываем, что в базовое научное оборудование и инфраструктуру будут государственные вложения, затем подключатся индустриальные партнеры, а в дальнейшем научно-инжиниринговый центр должен работать на самоокупаемости. Если проект удастся реализовать, это будет новый важный виток в развитии института.
Член-корреспондент РАН Николай Алексеевич Прибатурин
Я неоднократно говорил, что в будущем нам необходим больший уклон в проекты прикладного направления, без которых трудно сейчас обойтись при разработке новых технологий. Для таких проектов необходима не только серьезная экспериментальная база, но и поддержка с точки зрения моделирования. В ИТ СО РАН создан один из самых мощных на сегодня вычислительных кластеров за Уралом – в 300 терафлопс – и мы эти мощности будем наращивать. Моделирование и цифровизация сегодня – важнейшие тренды. Мы работаем с большим количеством потенциальных заказчиков, причем как в традиционных отраслях – теплофизике, гидродинамике, энергетике, медицине – так и в, казалось бы, экзотических для нас – моделировании логистических или управленческих процессов. Уравнения и алгоритмы решения похожи, а значит, будем развиваться и в этом направлении.
Приборы – в серию!
– Сейчас не так просто приобрести нужный институту прибор. Но в ИТ СО РАН всегда умели сделать необходимое оборудование самостоятельно. Институт – флагман отечественного научного приборостроения. А сейчас и вся Новосибирская область выбрала эту отрасль в качестве приоритетной. Какие шаги необходимо предпринять для реализации такой программы?
– При нынешнем осложненном международном взаимодействии мы многое потеряли в отношении рынка научного оборудования. В нашем институте традиционно разрабатывались основы ряда информационно-измерительных технологий. За них, как вы помните, мы 10 лет назад тоже получили премию Правительства. И сейчас некоторые отечественные компании успешно производят оборудование по нашим разработкам. Конечно, часть комплектующих в этих приборах иностранного производства, российские компании взаимодействуют с партнерами из дружественных стран. Однако стоит задача развивать производство и у нас в стране, наработки есть. Я имею в виду прежде всего лазерные системы. Отдельный и актуальнейший вопрос – медицинское приборостроение. На мой взгляд, нам необходимо серьезно взяться за индустрию МРТ-систем и компьютерных рентгеновских томографов. Научные основы таких технологий в существенной степени российские. Просто у нас не доходило до реализации разработок в железе, но пришла пора это сделать. Математика, которая лежит в основе КТ, МРТ, технического зрения, – это решение обратных задач, здесь наша страна всегда была лидером, в частности, в Сибирском отделении РАН существует давняя научная школа, гигантский потенциал которой надо использовать. В России всегда чего-то не хватает для последнего шага – доведения научной разработки до конечного результата. Но сегодня мы волею обстоятельств поставлены в такие условия, когда этот шаг нужно сделать, и перспективы в научном приборостроении и у Новосибирска, и у других сибирских регионов отличные. Я не один десяток лет работаю в этой сфере и считаю, что нужен только хороший дополнительный импульс в виде соответствующих государственных программ, который приведет к серьезным практическим результатам.
Перейти границы.
– В качестве первого заместителя председателя Сибирского отделения вы в последнее время занимались Комплекснымпланом развития СО РАН, в котором более 200 проектов. При ограниченном финансировании это немало, какие замыслы могут «выстрелить» в ближайшую пятилетку, как ЦКП «СКИФ» или Национальный гелиогеофизический центр? Как выбрать приоритеты?
– План действительно комплексный, мы исходили из того, что важны все направления. Необходимо обеспечить широкий фронт работ и для базовых исследований, в том числе гуманитарных, особенно в отдаленных регионах. Скажу откровенно: если эти проекты не войдут в наш план, они вообще никогда никуда не попадут. А нельзя вычеркнуть из научной повестки целый регион. Что касается приоритетов, Сибирь всегда, особенно в военные и послевоенные годы, была ориентирована на конкретные задачи, связанные с ресурсами, энергетикой, машиностроением, оборонной промышленностью. Сейчас к актуальным направлениям добавились IT, медицина, генетика, сельское хозяйство и др. У нас в плане есть ряд флагманских проектов, ориентированных на национальные приоритеты. Например, междисциплинарный исследовательский комплекс в области аэродинамики, энергетики и машиностроения, о котором мы говорим уже несколько лет. Он поможет в решении задач многих отраслей. Или объединенная сеть суперкомпьютерных центров, крупнейший из которых – СКЦ «Лаврентьев». Недавно в правительственных структурах меня спрашивали, как выбрать регион для создания СКЦ. В СО РАН сегодня сформирована следующая концепция: распределенная система компьютерных кластеров различной мощности, которые для решения ресурсоемких задач объединяются в единую сеть и могут выступать как один мощный суперкомпьютер, но при этом каждый из них в определенный сегмент времени способен решать локальные задачи. Такая гибкая объединенная сеть вычислительных ресурсов и систем хранения баз данных наиболее адаптирована к современным условиям. Мы ставим целью запуск специализированного федерального проекта по развитию научной инфраструктуры Сибирского региона в целях реализации прорывных задач. Стратегическое направление для Сибири, конечно, – глубокая переработка сырья, углеводородного в первую очередь. Технологии есть, их просто надо внедрять.
К важнейшим направлениям научной деятельности СО РАН относится и экология. На территории Сибири находятся и жемчужина планеты озеро Байкал, и наиболее неблагоприятные в экологическом плане города – Норильск, Братск, Красноярск. Сейчас мы работаем над программой ликвидации «черного неба» в Красноярске, многое сделано для Байкальского региона. Но, пожалуй, одна из основных задач СО РАН – помочь регионам наладить горизонтальные связи в научно-технической сфере. Двадцать пилотных регионов, среди которых семь сибирских, в 2024 году разработали программы научно-технического развития. Они направлены на решение актуальных задач регионов, в том числе в их связи с планами федерального значения, в частности, национальными проектами технологического лидерства. При этом в качестве инструмента для реализации своих региональных программ НТР регионы зачастую рассматривают только собственные возможности. Однако научный потенциал Сибири распределен неравномерно, и, например, регионы с высокой концентрацией академической и вузовской науки вполне могут предлагать свои разработки соседям. Здесь роль СО РАН огромна: нет на ландшафте Зауралья другой структуры, которая могла бы с единых позиций оценить всю картину и сформулировать предложения, как перейти границы регионов, интенсифицировать связи и создать крупные межрегиональные проекты. Определять глобальную повестку социальноэкономического развития Сибири – дело государства. Но в научнотехнологической части, вопросах формирования прогноза Сибирское отделение РАН может и должно выступать в качестве основного эксперта. И инструменты такого прогноза мы, кстати, уже опробовали при создании Комплексного плана развития.
Беседу вела Ольга КОЛЕСОВА. Еженедельная газета научного сообщества «Поиск»